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专利名称：一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211468735.8

专利申请（专利权）人：云南驰宏锌锗股份有限公司
权利人地址：云南省曲靖市麒麟区学府路与翠峰西路交叉口

专利发明（设计）人：俞兵,李红权,曲洪涛,张成江,王勇,付光,马绍斌,李卫云,张龙,金明康,陈靓,张特,张玉涛,巫正伟,赵瑞

专利摘要：本发明涉及一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，属于铅矿冶炼技术领域。本发明将铅精矿、氧化铅矿、硫酸铅渣、石英砂、碎煤混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，在铅浆上形成泡沫渣，通过控制泡沫渣温度来控制泡沫渣黏度，从而控制泡沫渣的高度，使（侧吹）产生泡沫后抑制高温还原气体的穿透速度，打乱气流的扩散规律，提高热利用效率及还原气体与熔渣的接触面积，形成气泡在熔池中，加快还原铅液滴的凝聚及沉淀，提高还原速度，缩短冶炼周期，降低冶炼综合能耗。

主权利要求：
1.一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1）将铅精矿10～30t/h、氧化铅矿10～15t/h、硫酸铅渣15～20 t/h、石英砂1.5～3t/h、碎煤1～2 t/h混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，至熔炼周期所加物料的80%停止添加铅精矿和石英砂，在富氧顶吹炉内形成铅浆及浮在铅浆上的泡沫渣；
2）持续加入硫酸铅渣和氧化铅矿，通过调节工艺风量：10800～11880 Nm3/h，氧气量：
2300～3600 Nm3/h，富氧浓度：29～36%和喷枪粉煤给煤量0.8 1.3t/h，控制炉内气氛及熔~池温度在900～950℃持续冶炼，直至将铅精矿中的硫化铅全部反应；
3）控制富氧顶吹炉内温度在900?950℃持续冶炼，让熔池内未反应物料充分反应，使熔渣内还原出的铅金属，使低熔点的原料与泡沫渣层逐步分离；
4）提高富氧顶吹炉内温度至950?1050℃，降低熔渣的黏度，使泡沫渣完全融化变成冶金炉熔渣；
5）澄清0.3?0.5小时，从富氧顶吹炉渣口排放出富铅渣。
2.根据权利要求1所述的一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：步骤1）中，将铅精矿、氧化铅矿、硫酸铅渣、石英砂、碎煤投入制粒机中混合制：笤偻度敫谎醵ゴ德。
3.根据权利要求1所述的一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：步骤1）中，入炉物料中Ca/Si在0.35?0.45、Si/Fe在0.7?9.0。
4.根据权利要求1所述的一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：步骤2）中，持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在1?1.5m。
5.根据权利要求1所述的一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：步骤3）中，持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在0.5?1m。
6.根据权利要求1、2、3、4或5任一项所述的一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法，其特征在于：碎煤的粒度大小为100?300mm。 说明书 : 一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法技术领域[0001] 本发明属于铅矿冶炼技术领域，具体的说，涉及一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法。背景技术[0002] 艾萨炉为固定立式圆筒形钢壳，内衬镁铬砖，炉顶装有喷枪，物料从炉顶加料口加入炉内，熔炼是连续的过程，在炉内进行氧化反应，直接产出一部分粗铅，其余产出富铅渣。连续生产过程中随着物料的不断投入，渣熔池的高度不断上升，达到一定高度后进行排放作业，渣熔池的高度又不断下降直至工艺要求的最低点。实际生产实践中，因原料成份变化、温度变化等因素影响熔渣黏度变化，需要经常对工艺控制参数进行调整抑制泡沫渣产生以保持正常生产。在调整工艺控制参数的过程中，熔渣的性质会发生变化，导致泡沫渣的产生，严重时必须采取措施进行处理，处理不及时将会导致泡沫渣失控，从炉顶开口溢出，造成严重的安全环保问题。因此，现工艺通过稳定渣型，调整温度，抑制泡沫渣产生，生产过程中，随时停止加入渣物料及氧化铅精矿进行炉温调整，导致渣物料处理能力低，熔炼周期长，铅冶炼综合能耗高。发明内容[0003] 为了解决上述问题，本发明提出了一种富氧顶吹炉的铅冶炼方法。本发明将铅精矿、氧化铅矿、硫酸铅渣、石英砂、碎煤混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，在铅浆上形成泡沫渣，通过控制泡沫渣温度来控制泡沫渣黏度，从而控制泡沫渣的高度，使(侧吹)产生泡沫后抑制高温还原气体的穿透速度，打乱气流的扩散规律，提高热利用效率及还原气体与熔渣的接触面积，形成气泡在熔池中，加快还原铅液滴的凝聚及沉淀，提高还原速度，缩短冶炼周期，降低冶炼综合能耗。[0004] 为达到上述目的，本发明按如下技术方案实施的：[0005] 所述的富氧顶吹炉的铅冶炼方法具体包括以下步骤：[0006] 1)将铅精矿10～30t/h、氧化铅矿10～15t/h、硫酸铅渣15～20t/h、石英砂1.5～3t/h、碎煤1～2t/h混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，至熔炼周期所加物料的80％停止添加铅精矿和石英砂，在富氧顶吹炉内形成铅浆及浮在铅浆上的泡沫渣；[0007] 2)持续加入硫酸铅渣和氧化铅矿，通过调节工艺风量：10800～11880Nm3/h，氧气3量：2300～3600Nm /h，富氧浓度：29～36％和喷枪粉煤给煤量0.8～1.3t/h，控制炉内气氛及熔池温度在900～950℃持续冶炼，直至将铅精矿中的硫化铅全部反应；[0008] 3)控制富氧顶吹炉内温度在900?950℃持续冶炼，让熔池内未反应物料充分反应，使熔渣内还原出的铅金属，使低熔点的原料与泡沫渣层逐步分离；[0009] 4)提高富氧顶吹炉内温度至950?1050℃，降低熔渣的黏度，使泡沫渣完全融化变成冶金炉熔渣；[0010] 5)澄清0.3?0.5小时，从富氧顶吹炉渣口排放出富铅渣。[0011] 作为优。街1)中，将铅精矿、氧化铅矿、硫酸铅渣、石英砂、碎煤投入制粒机中混合制：笤偻度敫谎醵ゴ德。[0012] 作为优。街1)中，入炉物料中Ca/Si在0.35?0.45、Si/Fe在0.7?9.0。[0013] 作为优。街2)中，持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在1?1.5m。[0014] 作为优。街3)中，持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在0.5?1m。[0015] 作为优。槊旱牧６却笮∥100?300mm。[0016] 本发明的有益效果：[0017] 本发明将铅精矿、氧化铅矿、硫酸铅渣、石英砂、碎煤混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，在铅浆上形成泡沫渣，通过控制泡沫渣温度来控制泡沫渣黏度，从而控制泡沫渣的高度，使(侧吹)产生泡沫后抑制高温还原气体的穿透速度，打乱气流的扩散规律，提高热利用效率及还原气体与熔渣的接触面积，形成气泡在熔池中，加快还原铅液滴的凝聚及沉淀，提高还原速度，缩短冶炼周期，降低冶炼综合能耗。附图说明[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0019] 图1是本发明熔炼时顶吹炉内物料分布情况；具体实施方式[0020] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。[0021] 具体实施例：[0022] 将铅精矿10～30t/h、氧化铅矿10～15t/h、硫酸铅渣15～20t/h、石英砂1.5～3t/h、粒度大小为100?300mm的碎煤1～2t/h，混合后连续加入富氧顶吹炉内进行熔炼，至熔炼周期所加物料的80％停止添加铅精矿和石英砂，在富氧顶吹炉内形成铅浆及浮在铅浆上的泡沫渣；富氧顶吹炉为艾萨炉，艾萨炉熔炼是熔池熔炼，喷枪插入熔池内部，熔池的富铅渣为PbO?CaO?SiO2?FeO?ZnO渣型。炉内物料反应分布如图1所示，1区：在喷枪出口处，属于燃烧氧化区；燃料在此区域迅速燃烧，硫化铅精矿发生剧烈氧化反应，并放出大量的热。泡沫渣抑制反应过程中的气流穿透速度及规律，使主反应区高温气体向次反应区扩散，避免次反应区反应不充分，导致加入物料堆积，造成熔池局部冻结，再进行降料提温处理)。[0023] 2区：该区属于次要反应区，加入的炉料随熔体向炉壁方向流动，炉料预热融化，并同一起扩散的氧发生少量氧化反应。[0024] 3区：循环流区，炉料以及喷入气体中的少量气泡从2区向下流动，形成回流循环，气泡中残留的氧与精矿和煤充分发生反应。在经过1区时，与大量气泡相遇，再次发生强烈的氧化造渣反应。[0025] 4区：相对静止区，富集粗铅，有利于渣铅分离。[0026] 作为优。肼锪现蠧a/Si在0.35?0.45、Si/Fe在0.7?9.0，熔炼过程中成分控制主要检测SiO2、CaO和Fe的含量，Si/Fe一般为在0.8左右，Ca/Si一般为在0.4左右，稳定熔渣熔点，通过控制反应区的反应速度及温度，用温度控制熔渣黏度，使熔池表面张力增大，抑制反应气体穿透熔池的时间，使熔渣呈泡沫状；若Si/Fe该比值过高，渣呈玻璃化倾向，熔渣黏度增大，熔点上升。因为艾萨炉熔炼是强化熔炼，反应剧烈，Si：Fe不适当，会使渣中的Fe3O4急剧升高，渣的黏度迅速增加，严重时送入熔池的气体和反应生成的气体不能及时释放，窒息到一定程度会急剧膨胀，熔池虽然涌动，但翻腾效果较差，最后携带大量炉渣喷出下料口、喷枪口，形成严重泡沫渣。[0027] 持续加入硫酸铅渣和氧化铅矿，通过调节工艺风量：10800～11880Nm3/h，氧气量：32300～3600Nm/h，富氧浓度：29～36％和喷枪粉煤给煤量0.8～1.3t/h，控制炉内气氛及熔池温度在900～950℃持续冶炼，直至将铅精矿中的硫化铅全部反应；持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在1?1.5m，硫酸铅渣900℃发生剧烈分解，通过烟气SO2浓度在线监测，可以间接判断熔池温度及反应情况；通过氧化铅矿的吸热反应，在提富氧过程中稳定熔渣温度，同时铅渣与氧化铅矿属于分解反应，产生气体，增加熔池内气体量，在逐步提温过程中保持泡沫渣高度，使熔池中气流穿透更充分。通过控制熔渣温度来控制熔渣黏度，(侧吹)产生泡沫后抑制高温还原气体的穿透速度，打乱气流的扩散规律，提高热利用效率及还原气体与熔渣的接触面积，形成气泡在熔池中，加快还原铅液滴的凝聚及沉淀，提高还原速度，缩短冶炼周期，降低冶炼综合能耗。[0028][0029][0030] 控制富氧顶吹炉内温度在900?950℃持续冶炼，让熔池内未反应物料充分反应，使熔渣内还原出的铅金属，使低熔点的原料与泡沫渣层逐步分离；持续加入碎煤，控制泡沫渣的厚度在0.5?1m；[0031] 提高富氧顶吹炉内温度至950?1050℃，降低熔渣的黏度，使泡沫渣完全融化变成冶金炉熔渣；澄清0.3?0.5小时，从富氧顶吹炉渣口排放出富铅渣。[0032] 泡沫渣高度与温度关系表[0033][0034] 原工艺与现工艺对比表[0035] 床能力t/m2.d 一次性铅渣物料量 烟尘率(％)原工艺 39.8 20 22.5现工艺 50.6 30 18.5[0036] 作为优。槊旱牧６却笮∥100?300mm，与现用艾萨炉炉体(高11m)相匹配，若碎煤粒度太。菀自谌墼峡杖忌，粒度较大，在进熔池以后分散不开，造成落入点集中反应。[0037] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

专利地区：云南

专利申请日期：2022-11-22

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN115948661B